package queue;


/*
 * 在应用中，我们常常需要Thread缓冲池来做一些事以提高程序的效率和并发性。本文演示了如何利用Queue这种数据结构实现一个简单的Thread缓冲池。

一个Thread缓冲池可以设计成以下这样：缓冲池由几个工作Thread和一个Queue组成，Client负责把任务放到Queue里面（put方法），而工作Thread就依次取出这些任务并执行它们（get方法）。

Queue的一个经典实现是使用一个循环数组（这个实现在很多数据结构的书上都有介绍），如一个大小为size的数组，这个循环数组可以被想象成首尾相连的一个环。oldest指向Queue中最老的数据所在的位置，next指向下一个可以放新数据的位置。

放入一个新数据到next的位置后，需要更新next：next = (next + 1) % size;

从oldest位置取出一个数据后，需要更新oldest：oldest = (oldest + 1) % size;

当oldest == next的时候，Queue为空，

当(next + 1) % size == oldest的时候，Queue为满。

（注意：为了区分Queue为空和为满的情况，实际上Queue里面最多能放size-1个数据。）

因为这个Queue会同时被多个线程访问，需要考虑在这种情况下Queue如何工作。首先，Queue需要是线程安全的，可以用Java里的synchronized关键字来确保同时只有一个Thread在访问Queue.

我们还可以注意到当Queue为空的时候，get操作是无法进行的；当Queue为满的时候，put操作又是无法进行的。在多线程访问遇到这种情况时，一般希望执行操作的线程可以等待（block）直到该操作可以进行下去。比如，但一个Thread在一个空Queue上执行get方法的时候，这个 Thread应当等待(block)，直到另外的Thread执行该Queue的put方法后，再继续执行下去。在Java里面，Object对象的 wait(),notify()方法提供了这样的功能。

把上面的内容结合起来，就是一个SyncQueue的类：

 * */
public class SyncQueue {
	protected Object[] _array;
	protected int _next;
	protected int _oldest;
	protected int _size;

	public SyncQueue(int size) {
		_array = new Object[size];
		_size = size;
		_oldest = 0;
		_next = 0;
	}

	public synchronized void put(Object o) throws Exception {
		while (full()) {
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException ex) {
				throw new Exception(ex);
			}
		}
		_array[_next] = o;
		_next = (_next + 1) % _size;
		notify();
	}

	public synchronized Object get() throws Exception {
		while (empty()) {
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException ex) {
				throw new Exception(ex);
			}
		}
		Object ret = _array[_oldest];
		_oldest = (_oldest + 1) % _size;
		notify();
		return ret;
	}

	protected boolean empty() {
		return _next == _oldest;
	}

	protected boolean full() {
		return (_next + 1) % _size == _oldest;
	}

}
